軸承鋼是用來制造滾珠、滾柱和軸承套圈的鋼。軸承在工作是承受著極大的壓力和摩擦力，所以要求軸承鋼有高而均勻的硬度和耐磨性，以及高的彈性極限。對軸承鋼的化學成分的均勻性、非金屬夾雜物的含量和分布、碳化物的分布等要求都十分嚴格，是所有鋼鐵生產中要求最嚴格的鋼種之一。
      中國軸承鋼的制造在熱處理方面，在提高球化退火質量，在獲得細小、均勻、球形的碳化物以及縮短退火時間或取消球化退火工序的研究方面有了進展，即盤條生產采用兩次組織退火，將拉拔后的720℃～730℃再結晶退火改為760℃的組織退火。這樣可以得到硬度低、球化好、無網狀碳化物的組織，關鍵要保證中間拉拔減面率≥14％。該工藝使熱處理爐的效率提高25％～30％。連續式球化退火熱處理技術是軸承鋼熱處理的發展方向。
      各國都在研究和開發新型軸承鋼，擴大應用和代替傳統的軸承鋼。如快速滲碳軸承鋼，通過改變化學成分來提高滲碳速度，其中碳含量由傳統的0.08％～0.20％提高到0.45％左右，滲碳時間由7小時縮短到30分鐘。開發了高頻淬火軸承鋼，用普通中碳鋼或中碳錳、鉻鋼，通過高頻加熱淬火來代替普通軸承鋼，既簡化了生產工序又降低了成本，并提高了使用壽命。
      日本研制的GCr465、SCM465疲勞壽命比SUJ—2高2～4倍。由于在高溫、腐蝕、潤滑條件惡劣的環境下使用軸承愈來愈多，過去使用的M50(CrMo4V)、440C(9Cr18Mo)等軸承鋼已不能滿足使用要求，急需研制加工性能好、成本低、疲勞壽命長、能適合不同目的和用途的軸承用鋼，如高溫滲碳鋼M50NiL、易加工不銹軸承鋼50X18M以及陶瓷軸承材料等。針對GCr15SiMn鋼淬透性低的弱點，我國開發了高淬透性和淬硬性軸承鋼GCr15SiMo，其淬硬性HRC≥60，淬透性J60≥25mm。GCr15SiMo的接觸疲勞壽命L10和L50分別比GCr15SiMn提高73％和68％，在相同使用條件下，用G015SiMo鋼制造的軸承的使用壽命是GCr15SiMo鋼的兩倍。
      近年來，我國還開發了能節約能源、節約資源和抗沖擊的GCr4軸承鋼。與GCr15相比，GCr4的沖擊值提高了66％～104％，斷裂韌性提高了67％，接觸疲勞壽命L10提高了12％。GCr4鋼軸承采用高溫加熱—表面淬火熱處理工藝。與全淬透的GCr15鋼軸承相比，GCr4鋼軸承的壽命明顯提高，可用于重載高速列車軸承。今后軸承鋼主要向高潔凈度和性能多樣化兩個方向發展。提高軸承鋼的潔凈度，特別是降低鋼中的氧含量，可以明顯延長軸承的壽命。氧含量由28ppm降低到5ppm，疲勞壽命可以延長1個數量級。為了延長軸承鋼的壽命，人們多年來一直致力于開發應用精煉技術來降低鋼中的氧含量。
      通過不懈的努力，軸承鋼中的最低氧含量已從20世紀60年代的28ppm降低到90年代的5ppm。目前，我國可以將軸承鋼中的最低氧含量控制在10ppm左右。軸承使用環境的變化要求軸承鋼必須具備性能的多樣化。如設備轉速的提高，需要準高溫用(200℃以下)軸承鋼(通常采用在SUJ2鋼的基礎上提高Si含量、添加V和Nb的方法來達到抗軟化和穩定尺寸的目的)；腐蝕應用場合，需要開發不銹軸承鋼；為了簡化工藝，應該開發高頻淬火軸承鋼和短時滲碳軸承鋼；為了滿足航空航天的需要，應開發高溫軸承鋼。
 
      隨著中國工程機械行業兩大巨頭─三一重工和中聯重科先后公布H股上市計劃，享有“中國工程機械之都”美譽的湖南正式吹響該省機械工業國際化 的號角。
      湖南省機械行業管理辦公室主任黃東紅向本報記者展望未來五年發展藍圖，“十二五”期間，湖南將以建設具有國際影響力的先進裝備制造業基地為目標，促進產業向技術自主化、制造集約化、產品高端化、市場柄際化方向發展，爭取到2015年全省機械行業 以上企業主營業務收入破萬億。
爭取2015年收入破萬億
      作為湖南省堡業產業中首個產值過千億元的支柱優勢產業，湖南機械工業近年來注重集聚式調整，形成長沙工程機械、株洲軌道交通設備、長株潭汽車、衡陽輸變電設備、湘潭風電裝備等初具 的產業集群。同時，混凝土機械、挖掘機械、樁工機械、大功率電力機車、大功率風電機組、高壓和特高壓電抗器等一大批產品提升至國內第一品牌。
      據了解，去年湖南機械工業 企業的總產值、工業增加值、主營收入分別增長311%、310%和331%。其中，工程機械行業的主營業務收入高達715億元人民幣，總量已居全國第一。
      工業增加值年增310%
      在經濟全球化的形勢下，黃東紅表示，通過引進 投資者和實施國際化發展 ，湖南機械工業開放水平得到不斷的提高。以汽車及零部件產業為例，福田長汽、湖南吉利、眾泰江南、廣汽集團、廣汽菲亞特、北汽南方基地、長沙比亞迪等先后落戶，湖南的汽車工業正式進入開放式發展新時期。
近年來風電工程、高速鐵路迅猛發展,在這些工程中大量使用各類軸承,對軸承壽命提出越來越高的要求。本文以通過熱處理提高軸承鋼性能為目標,首先測定幾種國產與進口軸承鋼試樣的組織和力學性能,利用XRD測定試樣的殘余奧氏體含量,利用SEM分析國內外軸承鋼組織的差別。
在此基礎上,設計了細化軸承鋼中的碳化物顆粒的熱處理工藝,并測定處理后各試樣的組織與性能。通過不同的熱處理工藝,使軸承鋼中殘余奧氏體量處在不同范圍,測定處理后試樣的力學性能,從而得出殘余奧氏體含量對軸承鋼性能的影響規律。對軸承鋼進行了貝氏體等溫淬火研究,分析了貝氏體轉變規律以及貝氏體轉變量對軸承性能的影響及貝氏體組織與馬氏體組織的斷裂機理,并利用XRD測定馬氏體淬回火與貝氏體等溫淬火處理后試樣的殘余應力。
經過研究分析、歸納,得到以下結論:進口軸承中對軸柱與軸套馬氏體數量分別控制在不同范圍,與國產軸承鋼相比,進口軸承中馬氏體針、碳化物細小、分布均勻,殘余奧氏體含量低,有些甚至完全消除殘余奧氏體。進口軸承耐磨性能優于國產軸承。GCr15經完全奧氏體化后貝氏體等溫淬火和完全奧氏體化后馬氏體等溫淬火再中溫回火預處理的碳化物細化效果佳,終處理后的碳化物細小、均勻、分布彌散,同時細化了奧氏體晶粒。但由于熱處理后的殘余奧氏體含量也偏高,碳化物含量降低,以及碳化物不圓整的原因,軸承試樣的綜合力學性能反而略有下降。預處理為球化退火的軸承試樣綜合性能最佳。進行碳化物細化處理工藝必須同時控制好碳化物的圓整度和殘余奧氏體含量。GCr15經870℃奧氏體化后淬火160℃鹽浴中等溫20min后空冷,奧氏體產生熱穩定化,最終回火后殘余奧氏體量增加至14.2%,等溫時間延長至60min,殘余奧氏體含量不再繼續增加。馬氏體淬火后立即進行冷處理能有效消除試樣中的殘余奧氏體,使之降低到5%以下。殘余奧氏體含量過多,則顯著降低試樣的強度和硬度。并且其對軸承試樣的沖擊韌性也無明顯改善。試樣馬氏體等溫60min后,少量殘余奧氏體轉變為等溫馬氏體,使軸承試樣的耐磨損性能提高了32.1%。軸承試樣經冷處理減少其殘余奧氏體量后,試樣強度、韌性有所下降,但硬度、耐磨性能均有提高,耐磨損性能比未經冷處理試樣提高了35.7%。GCr15經870℃奧氏體化后,于240℃以不同時間等溫油冷或空冷后得到的組織組成為針狀馬氏體+下貝氏體+殘余奧氏體+殘余碳化物。等溫初期,貝氏體轉變較快,下貝氏體隨等溫時間延長而長大,等溫到一定時間后下貝氏體轉變速率下降,貝氏體不再繼續長大。貝氏體轉變量在45.1%左右時,軸承試樣的綜合性能最佳。耐磨性能比馬氏體淬回火試樣提高了47.5%。GCr15經馬氏體淬回火處理,試樣斷裂機制為微孔聚集型斷裂,而經貝氏體等溫淬火處理后,斷裂機制轉變為解理斷裂。貝氏體轉變后試樣表面的殘余壓應力高于馬氏體淬回火組織。

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